La particella più piccola di un elemento che contiene tutte le proprietà chimiche dell'elemento è chiamata atomo. Un atomo è l'elemento fondamentale della materia ed è composto da un nucleo circondato da elettroni. Il nucleo contiene protoni caricati positivamente e neutroni neutri, mentre gli elettroni sono caricati negativamente e orbitano attorno al nucleo in gusci o livelli energetici specifici. Il numero di protoni nel nucleo determina il numero atomico dell'elemento e le sue proprietà chimiche. Gli atomi dello stesso elemento possono avere un numero diverso di neutroni, questi sono chiamati isotopi e hanno le stesse proprietà chimiche ma diverse proprietà fisiche come la massa.